Читать онлайн «Анализ линейных электрических цепей: Методические указания и задания для самостоятельной работы»

Министерство образования Российской Федерации Г О У УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ-УПИ АНАЛИЗ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛ Е К Т Р И Ч Е С К И Х Ц Е П Е Й Методические указания и задания для самостоятельной работы по дисциплинам «Основы теории цепей», «Теория электрических цепей» для студентов дневной формы обучения специальностей: 200700 – Радиотехника, 201600 - Радиоэлектронные системы, 075600 - Информационная безопасность телекоммуникационных систем ЕКАТЕРИНБУРГ 2001 УДК 621. 3. 01 Составитель Т. М. Лысенко Научный редактор доц. , канд. техн. наук А. С. Лучинин АНАЛИЗ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ: Методические указания и задания для самостоятельной работы по дисциплинам «Основы теории цепей», «Теория электрических цепей» /Т. М. Лысенко. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 25 с. Приводятся варианты индивидуальных домашних заданий и задания на расчетно-графическую работу, выполнение которых в значительной степени способствует освоению методов теории цепей. Библиогр. : 12 назв. Рис. 12. Табл. 13. Подготовлено кафедрой теоретических основ радиотехники. © Уральский государственный технический университет - УПИ, 2001 ВВЕДЕНИЕ Радиоэлектроника как область науки и техники решает широкий круг задач, связанных с использованием электрических явлений для передачи и обработки информации. К ним в первую очередь относятся задачи связи, радиолокации и радионавигации. Электромагнитные явления и радиоэлектронные устройства на их основе можно достаточно строго описать методами теории электромагнитного поля с помощью дифференциальных уравнений в частных производных (уравнений Максвелла). При использовании методов теории цепей реальные элементы радиоэлектронных устройств заменяются их упрощенными моделями, построенными из идеализированных элементов. При замене каждого реального элемента электрической цепи его упрощенной моделью получают идеализированную или моделирующую цепь. При построении моделирующих цепей используют пять основных типов идеализированных двухполюсных элементов (идеальные резистор, конденсатор, индуктивная катушка, источник напряжения и источник тока). Кроме двухполюсных идеализированных элементов используют многополюсные - управляемые источники тока и напряжения, идеальные трансформаторы и др. Характер соединений между идеализированными элементами моделирующей цепи определяет ее топологические свойства, для описания которых используют понятия ветви, узла и контура из теории графов. Математическое описание процессов в моделирующих цепях базируется на уравнениях двух типов: компонентных и топологических. Топологические уравнения устанавливают связь между токами и напряжениями различных ветвей. Компонентные уравнения представляют собой математические модели соответствующих ветвей и устанавливают связь между током и напряжением в отдельных ветвях. Если компонентные уравнения всех ветвей цепи являются линейными (алгебраическими, дифференциальными или интегральными), то моделирующая цепь является линейной.